1、简答题 所示,在正的点电荷Q的电场中有a、b两点,它们到点电荷Q的距离r1<r2.
(l)a、b两点哪点电势高?
(2)将一负电荷放在a、b两点,哪点电势能较大?
(3)若a、b两点间的电势差大小为100V,将二价负离子由a点移到b点电场力对电荷做功多少?(二价负离子电量q=-2×1.6×10-19C)
参考答案:(1)由于r1<r2,a点离正点电荷近,所以φa>φb ①
(2)由①可知φa>φb,所以Uab=φa-φb>0,当把负电荷从a点移往b点过程,电场力做功Wab=qUab<0,电场力做负功,电势能增加,负电荷在b点电势能较大;
(3)若Uab=100V,二价负离子电量q=-2×1.6×10-19C=-3.2×10-19C,
将该离子从a点移往b点,
电场力做功 Wab=qUab=-3.2×10-17J,
即克服电场力做功 3.2×10-17J
答:a点的电势比b点电势高,负电荷在b点电势能较大,二价负离子由a点移到b点电场力对电荷做功为-3.2×10-17J.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,在点电荷-Q的电场中,M,N是两个等势面.现将一点电荷+q,从a点分别经路径①和路径②(经过C点)移到b点,在这两个过程中
A.都是电场力做功,沿路径①做的功比沿路径②做的功少
B.都是电场力做功,沿路径①做的功等于沿路径②所做的功
C.都是克服电场力做功,沿路径①做的功大于沿路径②做的功
D.都是克服电场力做功,沿路径①做的功等于沿路径②做的功
参考答案:B
本题解析:异种电荷间相互吸引,所以两种途径都是电场力做正功,CD错误,根据公式可得,电场力做功和路径无关,所以沿路径①做的功等于沿路径②所做的功A错误B正确,
点评:本题的关键是理解电场力做功和路径无关,只与电荷量和两点间的电势差有关
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,在光滑绝缘水平面两端有两块平行带电金属板A、B,其间存在着场强E=200 N/C的匀强电场,靠近正极板B处有一薄挡板S。一个带电小球,质量为m=1×10-2 kg、电量q=-2×10-3 C,开始时静止在P点,它与挡板S的距离为h=5cm,与A板距离为H=45cm。静止释放后小球在电场力的作用下向左运动,与挡板S相碰后电量减少到碰前的K倍,K=5/6,碰撞前后小球的速度大小不变。
(1)设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零,则电场中P点的电势Up为多少?小球在P点时的电势能Ep为多少?
(2)小球第一次与挡板S碰撞时的速度多大?第一次碰撞后小球能运动到离A板多远的地方?
参考答案:解:(1)
∵
解得V
小球在P点的电势能为
解得:Ep=0.02J
(2)设小球第一次与挡板碰撞时的速度为v,有
解得v=2m/s
设第一次碰撞后小球能向右运动h1,有
所以小球第一次碰撞后能运动到离A点的距离
解得x=0.44m
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 下列各图能正确反映两个等量同种正电荷连线中垂线上各点电势分布的图是( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:两等量同种电荷中垂线上的各点的场强方向沿中垂线远离两电荷连线的中点,由电势沿场强方向减小的特点可知,电势向两方向降低.
? 则B图正确.ACD错误.故选:B
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,空间存在两个被固定的、等量同种正点电荷M、N,在它们的连线上有A、B、C三点,已知MA=CN=NB,MA<NA.现有一正点电荷q,关于在电场中移动电荷q,下列说法中正确的是( )
A.沿半圆弧l将q从B点移到C点,电场力不作功
B.沿曲线s将q从A点移到C点,电场力作正功
C.沿曲线r将q从B点移到C点,电场力作负功
D.沿直线将q从A点移到B点,电场力作正功